(57)【要約】【課題】発熱性が高く、しかも、耐久性に優れた電磁誘導発熱式炊飯器を提供することを目的とする。【解決手段】炊飯器本体に収納された鍋３と、この鍋３を電磁誘導により発熱させる発熱手段としての電磁誘導コイルと、前記炊飯器本体、鍋３の上方開放部を開閉する蓋体とを具備し、前記鍋３は、内層を熱良導性の金属とし、その外層に磁性金属６を積層した多層の金属を基材として構成し、この磁性金属６の表面の少なくとも一部には粗面化処理９を行った上で銅メッキ処層８を施したものである。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炊飯器本体に収納された鍋と、この鍋を電磁誘導により発熱させる発熱手段と、前記炊飯器本体、鍋の上方開放部を開閉する蓋体とを具備し、前記鍋は、内層を熱良導性の金属とし、その外層に磁性金属を積層した多層の金属を基材として構成し、この磁性金属の表面の少なくとも一部には粗面化処理を行った上で銅メッキ処層を施した炊飯器。
【請求項２】
粗面化処理は、表面粗さＲａが０．５μｍ以上、３．０μｍ以下に設定した請求項１記載の炊飯器。
【請求項３】
粗面化処理を行った上で銅メッキ処理層を施した円盤状多層金属基材を銅メッキ処理層側が外周となるように絞り加工して鍋を形成した請求項１または２記載の炊飯器。
【請求項４】
銅メッキ処理層外面に耐熱性のコーティングを施した請求項１〜３いずれか１項記載の炊飯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁誘導発熱式の炊飯器、特に、それに用いられる鍋に改良を加えた炊飯器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、広く世間一般に市販されている炊飯器の鍋は、アルミニウム、ステンレス、チタン、鉄、銅、あるいは、これらを組み合わせて積層した複合材を基材として製造されている。
【０００３】
特に、電磁誘導発熱式炊飯器に用いられる鍋においては、フェライト系ステンレス等の磁性金属を鍋基材の外層に配し、その内側にアルミニウムを積層する、あるいは、場合によってさらにその内面にステンレスを積層しているものなどがある。
【０００４】
電磁誘導発熱の特性として磁性の高い材料の方が電磁誘導による発熱性に有利であることから鍋の外層にはフェライト系ステンレス等の磁性金属がよく用いられており、また、鍋の内層には熱拡散を素早く行い調理物に均一に熱を加える目的により熱伝導率が高い、すなわち、熱良導性のアルミニウムなどが頻繁に用いられる。
【０００５】
さらに、これら金属製の鍋は、そのままでは調理物が強く付着するので、これを防止するために、その内面にフッ素樹脂コートが処理されることも多く、調理物に対する非粘着性を向上させている。
【０００６】
鍋の内面に処理されるフッ素樹脂コートは、１層構造をとるものから２層、あるいは、３層以上となっているのが通常であるが、良好な非粘着性、高い耐久性および良好な外観を得る観点から２層以上のフッ素樹脂コートとすることが好ましい。
【０００７】
電磁誘導発熱式炊飯器の鍋においては、その発熱性をさらに向上することが従来課題として挙げられ、鍋の材料面から発熱性を向上させる手段としては、比透磁率の高い材料を用いるか、固有抵抗値の高い材料を用いることが有効な手段である。
【０００８】
これらの観点より、鍋の発熱層には磁性金属としてＳＵＳ４３０を代表とするフェライト系ステンレスなどが多く用いられてきたが、磁性金属層の外面に非磁性層を処理し、さらに高い発熱性を得ようとする事例もあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
しかしながら、これらの材料においては、電磁誘導発熱特性を決定する因子である固有抵抗値や比透磁率は成型加工時の変動因子ではあるものの、鍋への成型加工後は材料固有の因子として安定したものであり、材料面から発熱性を向上するには限界があった。
【特許文献１】特開２００１−１４５５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本願発明の目的は、これら従来の問題を解決することであり、電磁誘導発熱式炊飯器の鍋の発熱性、および耐久性の向上することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記目的を達成するために、炊飯器本体に収納された鍋と、この鍋を電磁誘導により発熱させる発熱手段と、前記炊飯器本体、鍋の上方開放部を開閉する蓋体とを具備
し、前記鍋は、内層を熱良導性の金属とし、その外層に磁性金属を積層した多層の金属を基材として構成し、この磁性金属の表面の少なくとも一部には粗面化処理を行った上で銅メッキ処層を施したものである。
【００１２】
これにより、鍋の発熱性、および耐久性を高めることができるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電磁式誘導発熱式炊飯器は、それに用いる鍋の発熱性を高めることができるので、効率の良い炊飯を実現できるとともに、炊飯時に発生する熱によるメッキ層の劣化を抑制するので、耐久性も向上できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、炊飯器本体に収納された鍋と、この鍋を電磁誘導により発熱させる発熱手段と、前記炊飯器本体、鍋の上方開放部を開閉する蓋体とを具備し、前記鍋は、内層を熱良導性の金属とし、その外層に磁性金属を積層した多層の金属を基材として構成し、この磁性金属の表面の少なくとも一部には粗面化処理を行った上で銅メッキ処層を施したものである。
【００１５】
そして、前記粗面化処理は、表面粗さＲａが０．５μｍ以上、３．０μｍ以下に設定した。
【００１６】
より具体的には、電磁誘導発熱特性に優れた磁性金属であるフェライト系ステンレスとアルミニウムのごとき熱良導性の金属とを接合して得られたクラッド材のような多層金属を基材とし、これを成形加工して得られた鍋の外面、すなわち、磁性金属層の表面にアルミナ粒子などによるショットブラスト等により表面粗度Ｒａが０．５〜３μｍとなるように粗面化処理を実施する。
【００１７】
粗面化処理を実施する部位は電磁誘導加熱式炊飯器本体に配設されるコイルに対向する部位に処理されることが有効であるが、他の部位に処理することも可能である。
【００１８】
但し、電磁誘導発熱式炊飯器用鍋の温度を検知する温度センサーが当接する部位に処理すると温度検知にずれを生じることがあるので注意を要する。
【００１９】
次いで、粗面化した磁性金属層の表面に銅を主成分とする層をメッキ処理により設けるが、好ましくはこのメッキ層を１〜１０μｍの範囲とする。
【００２０】
一般的に、電磁誘導発熱を行なう場合、鍋の発熱部には固有抵抗値の高い金属材料を使用するのが普通である。例えば、代表的なフェライト系ステンレスの４３０ステンレスや鉄は固有抵抗値が高く電磁誘導発熱に適していると言える。
【００２１】
一方、アルミニウムや銅などの非磁性金属では固有抵抗値が低く、通常は電磁誘導発熱には適さない材料である。
【００２２】
これは、非磁性金属に磁界を作用させた場合、非磁性金属に反抗磁界が生じ反抗電流が流れて、磁界は非磁性金属を通過できず、電磁誘導による効率的な発熱作用は期待できないからである。
【００２３】
しかしながら、これらの非磁性金属層も厚みを薄くしていくと、ついには表皮抵抗が上昇し電磁誘導発熱が可能となる。即ち、これは、非磁性金属層が十分に薄いと、表皮抵抗が高くなるために反抗磁界が生じにくくなり、磁界が非磁性金属を通過しやすくなる。
【００２４】
その通過した磁界によりステンレスにも渦電流が生じ、前記非磁性金属層とステンレス等の磁性金属層の両方が共に発熱するものである。
【００２５】
本発明はこの現象を利用したものであり、非磁性金属層と磁性金属層の組み合わせによって、非磁性金属が鍋外面にあっても、単なる磁性金属層単層の場合に比べて、より効率よく発熱し、炊飯が可能となるものである。
【００２６】
因みに、通常の電磁誘導調理器で利用する発振周波数帯は、２０〜４０ｋＨｚ程度であるが、この周波数帯においては銅厚さが１〜１０μｍでこの効果が顕著である。
【００２７】
しかも、本実施の形態においては、磁性金属表面に表面粗度Ｒａが０．５〜３μｍとなるように粗面化処理を実施しているのでこの粗面化処理により表面積が増大する結果、磁性金属層の表面付近の抵抗値が向上するためさらに加熱性が向上する。
【００２８】
なお、鍋内面には非粘着性を向上するためのフッソ樹脂コートを処理しても良い。
【００２９】
本構成によれば、磁性金属表面に粗面化処理が施されているため、炊飯器本体から発生する磁力を受ける表面積を広げるとともに電気抵抗を高める結果、磁性金属層の発熱性が向上する上に、磁性金属層表面外面に銅を主成分とするメッキ層を設けているのでさらに発熱性の高い調理鍋とすることができる。
【００３０】
鍋を形成は、粗面化処理を行った上で銅メッキ処理層を施した円盤状多層金属基材を銅メッキ処理層側が外周となるように絞り加工して行う。
【００３１】
磁性金属表面に粗面化処理を実施する部位は電磁誘導コイルに対向する部位に処理されることが有効であるが、他の部位に処理することも可能である。
【００３２】
但し、炊飯器本体に配設され、鍋の温度を検知する温度センサーが当接する部位に強い粗面化処理をすると、センサーとの接触に障害が生じ温度検知にずれを生じることがあるので注意を要する。
【００３３】
また、鍋形状にプレス加工するが、このとき鍋側面部に相当する部位はプレス加工により金型と強く摩擦するため、この部位に凹凸の強い粗面化処理が施されていると金型に傷が付くといった生産上の不具合も生じるので、側面部に相当する部位には粗面化処理を実施しないか、あるいは、表面粗さＲａを１．０μｍ以内にすることが望ましい。
【００３４】
次いで、粗面化した磁性金属層の表面に銅を主成分とする層をメッキ処理により設けるが、好ましくはこのメッキ層を１〜１０μｍの範囲とする。
【００３５】
以上のような工程を経て作製した銅を主成分とするメッキ処理を行ったサークル材をプレス加工により所定の鍋形状に成型するが、プレス加工により表面粗れが生じた部位を羽布研摩などにより研磨し、鏡面に仕上げると外観品位が向上する。
【００３６】
この後、鍋内面をフッ素樹脂加工することも可能であるが、フッ素樹脂加工は通常４００℃付近の高温で処理する工程を含むため、鍋外面の銅を主成分とするメッキ層はこのまま高温工程を通過させると激しく酸化劣化してしまう。
【００３７】
したがって、例えば、窒素雰囲気や還元ガス雰囲気で酸素濃度を低くした炉内での焼成処理を実施するものとする。
【００３８】
本構成によれば、磁性金属表面に粗面化処理が施されているため、炊飯器本体から発生する磁力を受ける表面積を広げるとともに電気抵抗を高める結果、磁性金属層の発熱性が向上する上に、磁性金属層表面外層に銅を主成分とするメッキ層を設けているのでさらに発熱性の高い鍋とすることができる他、予めサークル材にメッキ処理している材料を加工するため加工工程が簡略化できる。
【００３９】
好ましくは、銅メッキ処理層外面に耐熱性のコーティングを施しておく。
【００４０】
鍋外面には銅を主成分とする層を有していると、炊飯時の高温により銅が酸化劣化して外観が徐々に悪化するので、これを抑制するためにシリコーン系、エポキシ系などの耐熱性のコーティングを処理したものである。
【００４１】
銅を主成分とするメッキ処理層は銅特有の赤銅色を呈しているが、この色を外観的に保持したいのであれば耐熱性のコーティングはクリアコーティングを処理する必要がある。
【００４２】
また、耐熱性のコーティングには、炭化物粒子、セラミックス粒子、ガラス粒子、ダイヤモンド粒子などの微粒子を添加することによって耐摩耗性を向上させ、コーティングの摩耗を抑制することも可能である。
【００４３】
さらに、磁性金属層に粗面化処理を施しているので、銅を主成分とするメッキ層の表面も適度な粗さを有しており、耐熱性のコーティングはアンカー効果によりより高い密着性を有することになりコーティングの耐久性を向上することができる。
【００４４】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。なお、本実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００４５】
（実施の形態１）
図１において、炊飯器本体１は、電磁誘導コイル２により電磁誘導発熱する鍋３を出入自在に内設しており、また、鍋３の底部の温度を検知するために温度検知センサー４が配置してある。
【００４６】
前記炊飯器本体１、および鍋３の上方開放部は蓋体５で開閉されるようにしてある。
【００４７】
前記電磁誘導コイル２は鍋３の底部、および外周下方に対応して配置されており、勿論、底部の電磁誘導コイル２は前記温度検知センサー４を避け、その周りを囲むように設けてある。
【００４８】
図２，３に示すように、鍋３は、厚さ０．５ｍｍのフェライト系ステンレスからなる磁性金属層６の内側に厚さ１．０ｍｍのアルミニウムからなる熱良導性の金属層７を積層接合した多層の金属を基材として構成したものである。
【００４９】
そして、前記磁性金属層６の外周には銅メッキ層８を施すことになるが、このメッキ処理に先立ち、磁性金属層６側をアルミナ粒子を用いたブラスト処理を実施し、表面粗さＲａを約２μｍとした粗面化処理面９を設けた。
【００５０】
前記磁性金属層６と銅メッキ層８との密着性を確保するために塩化ニッケル浴中で概ね０．１μｍ厚さのニッケルストライク層を形成しておくのが望ましい。
【００５１】
その後、硫酸銅浴中で銅メッキ層８を形成するが、このときの銅メッキ層８の厚さは概
ね３〜８μｍとした。
【００５２】
また、銅メッキ層８には耐熱樹脂を主成分としたクリアコート層１０を塗装し、１８０℃１５分間の焼成処理を行っている。
【００５３】
このクリアコート層１０には、耐摩耗性を向上するために平均粒径φ１０μｍのガラス粒子１１を塗膜内濃度３重量％となるように添加した。
【００５４】
鍋３の内面におけるアルミニウムからなる熱良導性の金属層７の表面には２層構成のフッ素樹脂コート層が形成してある。
【００５５】
すなわち、熱良導性の金属層７の表面にサンドブラストをかけ、表面粗さＲａが３〜５μｍとなるように調整し、その後、フッ素樹脂と接着成分、顔料、光輝材を塗膜構成成分とした液状のプライマ塗料を成膜後膜厚が約１０μｍとなるよう塗装し、１００℃で２０分間乾燥した。
【００５６】
プライマの乾燥が終了し、十分に基材温度が下がったところでトップコート処理として顔料や光輝材等の添加物を含有しないフッ素樹脂の粉体塗料をプライマの上に成膜後膜厚３５μｍとなるように塗装して４００℃で１５分間窒素雰囲気下で焼成した。
【００５７】
鍋３は、磁性金属層６と熱良導性の金属層７とを積層するとともに、銅メッキ層８、およびフッ素樹脂コート層を形成した図４の円盤状金属基材１２をプレスなどで加工して構成したものである。
【００５８】
ここで、本実施の形態の鍋と同一厚さのアルミニウムとフェライト系ステンレスの合わせ材を基材とし、その外面には銅メッキ処理した同形状の鍋を比較例として実験を実施した。
【００５９】
本実施の形態の鍋と比較例の鍋に２０℃の水１５００ｇを入れて電磁誘導発熱式炊飯器にセットし、電圧１００Ｖで積算電力量が１２０Ｗｈとなるまで連続通電させ加熱効率を測定したところ、表１に示すように加熱効率が約１．５％向上した。
【００６０】
【表１】
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【００６１】
これは本実施の形態の鍋外面に処理されている粗面化処理により、磁力を受ける面積が増加し、磁性金属層の表面の電気抵抗が変化した結果得られた効果である。
【００６２】
電磁誘導発熱の特性として磁性金属の表層部ほど発熱量が大きいため、特に表層を粗面化処理し、電流の流れる面積を増大化させることにより効率的な発熱を実現できるものであって、銅メッキ層との組み合わせで効果をさらに向上し、結果として加熱効率を向上することができた。
【００６３】
なお、粗面化処理面９の表面粗さＲａは、０．５μｍ〜３．０μｍの範囲で効果上格別の違いがなかった。
【００６４】
（実施の形態２）
図５，６は実施の形態２を示し、先の実施の形態１と異なる点は、鍋３の外周下方、および底部、すなわち、電磁誘導コイルと対応する部位に限定して銅メッキ層８、並びに、クリアコート層１０を設けたところである。
【００６５】
他の構成は実施の形態１と同じで、具体的説明は実施の形態１のものを援用する。
【００６６】
したがって、円盤状金属基材１２の中央部分に限定して銅メッキ層８を形成し、これをプレス加工して図６のような鍋３とすることができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上のように、本発明にかかる炊飯器は、鍋基材外層を構成する磁性金属層表面に粗面化処理を施し、その粗面化処理面に銅メッキ層を処理しているので、効率的な発熱が可能で、炊飯以外の調理用鍋にも転用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施の形態１における炊飯器の断面図
【図２】同炊飯器に用いられる鍋の部分拡大断面図
【図３】同炊飯器に用いられる鍋の要部拡大断面図
【図４】鍋に加工する前の円盤状基材の斜視図
【図５】本発明の炊飯器用鍋の正面図
【図６】同実施の形態２における鍋に加工する前の円盤状基材の斜視図
【符号の説明】
【００６９】
１  炊飯器本体
２  発熱手段（電磁誘導コイル）
３  鍋
５  蓋体
６  磁性金属層
７  熱良導性の金属層
８  銅メッキ層
９  粗面化処理面
１０  クリアコート層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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